Beräkna ström vid uppladdning av kondensator

[Swech]

Har ett aggregat där primärsidan likriktas med en brygga
och det sitter en 68uF kondensator över + - på bryggan.

Vad blir peakströmmen då aggregatet spänningssätts? Worst case.

Swech

[bearing]

Det går nog inte att svara på. Beror nog mest nätets impedans, följt av kondensatorns egenskaper.

[larsson]

Spänningen måste väl också vara avgörande. Är det vanligt att primärsidan likriktas, visste inte att man "kunde" göra det?

[Swech]

I princip alla switchade aggregat likriktar inkommande 230V

Jag behöver inte ett exakt svar, bara en hum om strömpeaken då en 68uF aluminium
kondensator laddas upp. Helvågslikriktad 230Vac

Swech

[TomasL]

Strömpeaken blir väl när kondingen är hel oladdad, och då är det bara den inre resistansen i kondingen som begränsar, under förutsättning att likriktare nät mm kan leverera oändligt med ström.
så, har du en inre resistans på 0,1 ohm, så blir det ju i teorin typ 3200A eller så.
Å andra sidan, så kan du använda MISCEL till att få sådana beräkningar gjord och plottade

[bearing]

Grejen är att nätet/ledningarna har induktans. Så det kommer dröja innan strömmen uppnått toppvärde. Och innan det skett kan kondensatorn redan ha hunnit laddas upp. D.v.s peaken blir lägre än om man bara räknar på ESR och nätets resistans. Sen kan kondensatorn också laddas till högre spänning, när induktansen laddas ur.

Så jag tror du behöver mäta. Sen lär det ju bli lite olika beroende på var den kopplas in. Men det kan ju hända att någon sitter på siffror på typiska siffror av nätets induktans/resistans.

[gkar]

I princip alla switchade aggregat likriktar inkommande 230V

Jag behöver inte ett exakt svar, bara en hum om strömpeaken då en 68uF aluminium
kondensator laddas upp. Helvågslikriktad 230Vac

Swech

Jo, men i princip alla, över 75W, glättar inte efter. Det kör utan glättningskondensator och PFC. Man klarar inte harmonicskraven bla med glättningskondensator.

[Swech]

Den här är på 60w

Swech

[YD1150]

En mobilladdare med 2 x 4,7uF på 230V sidan, gav drygt 300mA toppström.
Uttagen ström från likriktaren var på 16mA.

300mA.jpg

[xxargs]

Sök på EN61000-3-3 i forumet så kommer impedansen fram i form av 0.4 + j0.25 Ohm, den är alltså komplex med resistiv part och induktiv part och med 230 / 0.4+j025 Ohm ger att kortlutningsströmmen vid 230 Volt matning blir 413 Ampere och ström vid periodtopp 584 ampere - detta i kontinuerlig mode.

Hur det ger ström vid inkoppling vid periodtoppen (325 Volt) oklar då det kommer vara induktansen som är dominerande vid dom första µs innan strömmen börja rusa igång - detta måste simuleras (eller att man mäter) tillsamman emot aktuella konding med tillhörande skrot innan iom. att det är en transient historia.

hur förimpedansen ser ut i form av komponentvärden kan ses av schemat

http://www.algonet.se/~toek/bad_PF_whit ... schema.PNG

och komponentvärdena som är till vänster om S1 och S2 i schemat är själva förimpedansen - att det inte är symmetriskt komponentvärden beror på att det skiljer i impedans beroende på om det är fasledning eller nolla, men har ingen betydelse i normala fallen.

I verkligheten kan förimpedansen vara upp till 1.5 ggr högre (resistivt främst) om man har luftledning och är ute på landet.


---

När man skall simulera sådant här så måste man ha modeller/koll på samtliga komponenter i kedjan och även ledningssträckorna mellan dessa (resistansen i kretskortsledare...), apparatsladd etc. räknat i mOhm - dvs. ha de elektriska modellerna för dessa då när man ansluter stickproppen och det är precis på periodtoppen @ 325 Volt - för det är därifrån man skall räkna och räkna med våldsam strömpuls på flera 100 ampere.

I slingan kommer kondingen vara den enskilda komponenten som i stort sett startar med lägst impedans till en början, diodbryggan kommer att ta en stor del av smällen i strömrusningen, likaså spolarna i EMI-filtren och en liten del i nätsladden ut - det är deras impedans tillsammans med förimpedansen som bestämmer den initiala strömpulsens styrka sedan laddar kondingen upp sig och strömmen minskar, den initiala delen i områden µs efter tillkoppling är strömmen fortfarande väldigt stor och påverkas inte så mycket av kondingstorleken men klingar av i olika takt beroende på kondingenstorlek - och så kan man fortsätta bit för bit på sin koppling räkna på spänningsfallet på varje komponent i strömmar > 100 Ampere... det är tur att simulatorer inte brinner...

I princip måste man sätta en NTC-motstånd i serie i slingan eller annan form av mjukstart eller PFC-krets så fort det är lite större konding - annars blir inrusningsströmmen alldeles för stort och det finns orsak till varför det kan smacka till ordentligt när man sätter i stickproppen i väggen för sin mobilladdare eller sprakar i lamphållaren när man kopplar in energi/LED-lampan med strömmen påslagen - större laptopladdare har ofta har PFC-kretsar i sig men om de är under 75 Watt kan sådan saknas och då kan det smälla ordentligt även där.

[bearing]

impedansen fram i form av 0.4 + j0.25 Ohm

Blir det alltså R = 0,4 och L = 800uH vid 50Hz?

I så fall visar min simulering 80A med en 68uF elektrolyt.

[xxargs]

R = 0.4 Ohm, L =795.86 µH

vid simuleringen kan man prova att lasten ansluts vid tex S1 precis när spänningen är på topp @ 325 Volt i perioden på spänningsgeneratorn som ger ut sinus @ 50 Hz.

Det är då du testar värsta möjliga fallet när reläet eller kontakten som ansluter till elnätet och strömspiken blir som värst - man bör också prova att slutningen sker ett antal grader före och efter max-värdet på spännings-topperioden och se om det finns något läge som ger ännu mera strömtoppvärde eftersom induktansen kan gör att det fördröjs lite efter spänningen toppvärde innan strömmen är som värst.

Vid ren kortis på en EN61000-3-3 modell så är strömmens toppvärde 689 ampere (skrev fel i tidigare inlägg i hastigheten i morse, skrev bara realdelen av det komplexa värdet och inte beloppet) och fasvinkeln 32 grader och det kan mycket möjligt ge att strömtoppen är som värst när anslutningen sker ett antal grader innan spännings-toppvärdet...

dvs. du skall leta efter den absolut värsta fallet - inte att göra ett testfall där man undviker att se det


nu har jag inte själv simulerat detta och kan bedöma om ditt värde är rimligt

[Nerre]

Sen ska man ju betänka att strömspiken blir väldigt kort, en trög 10 A diazed löser antagligen inte av en så kort spik.

[xxargs]

Det är en aspekt - men man kanske har en massa CE och EN normer som skall klaras av och då duger det inte med att en säkring klarar det utan att man måste hålla sig under vissa nivåer enligt kraven oavsett om smältsäkringen/dvärgbrytaren klarar sig eller inte.

Normerna finns ofta för att det inte skall bli märkbara blink i belysning (flicker) på samma ledning när en apparat kopplas in eller startas och ju oftare den startar/stoppas/kopplas in, ju hårdare är reglerna

[bearing]

Jag testade att ändra värden och fasvinkel (runt 90° alltså) vid inkopplingen, men det påverkade inte så mycket. Även med stor ändring av induktans blev det inte lika stor ändring av ström. Så även om nätmodellen inte är perfekt kommer nog verkligheten inte skilja så mycket. 80+-25A fick jag om jag ändrade induktansen med en faktor 2. Spiken blev 1+-0.5ms lång. Jag behövde lägga en "snubber" över likriktarbryggan i simuleringen för att förhindra en kraftig svängning mellan nätets induktans och diodernas kapacitans efter inkopplingen.

Det blir visst en riktig överladdning av kondingen p.g.a nätets induktans, som jag misstänkte.